发动机散热器的设计计算

发动机散热器的设计计算散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需的散热面积为0.20 0.28m2/kw。后置发动机车辆冷却条件较差，施工机械行走速度较慢，没有迎风冷却。因此，配置水箱的散热面积应选择上限。水箱的相关管道不应过小，其中四缸机的管道内径37毫米，六缸机的管道内径42毫米水箱的迎风面积要求尽可能大，一般为0.310.37/KW，后置车辆和工程车辆更大。由于路况的改善，高速公路上的长时间高速行驶或容易超载，经常爬山的车辆也应选择较大的。对冷却液的要求：1.冷却效果：有效带走一些热量来冷却发动机，防止过热。2.防冻功能：防止冷却液结冰，导致水箱和柴油机水箱结冰和破裂。3.抗氧化和防腐蚀：冷却液可以防止金属零件的氧化和腐蚀。为了改善发动机的工作条件并进一步提高其冷却性能，为后置发动机或重型车辆提供膨胀水箱。膨胀箱应比散热器箱高约50毫米，且必须有相当于冷却系统总体积6%的冷却液膨胀空间。预留水量应为冷却系统总容积的11%，当有暖风时，预留水量应达到20%。冷却液的液位不能淹没加水伸缩管。加水伸缩管的上部必须有通气孔。通气管不应小于 3.2毫米，膨胀罐最低液位以下的水深不应小于50毫米，以防止空气进入水中-由于发动机水循环系统进出口口径的限制，发动机进水接口外径为34毫米(散热器出水接口外径也为34毫米)，发动机回水接口外径为35毫米(散热器回水接口外径为35毫米)。为该产品选择的发动机额定功率为110千瓦当设计或选择冷却部件时，冷却系统中的循环水量和冷却空气量应根据散热到冷却系统中的热量Q作为原始数据进行计算：使用经验公式69.14千焦/秒=59450千卡/小时传递给冷却系统的燃油热能的比例，以同类型发动机的百分比来统计，柴油机a=0.23 0.30，A=0.25-燃料消耗率，kg/kw . h；柴油发动机是0.210-发动机有效功率，最大功率110千瓦如果使用水冷式机油散热器，散热量应增加5% 10%。在计算出发动机需要散发的热量后，就可以计算出冷却水的循环。=206.41升/分钟-冷却水循环的允许温升(-)，取-水的密度，(1000千克/)-水的比热(4.187千焦/千克。)冷却水的实际循环量为247.69升/分钟冷却空气需求：=3.27米/秒-散热器前后流动的空气之间的温差为20-空气密度，一般为1.01千克/-恒定压力下的空气比热，优选=1.047千焦/千克。二。散热器设计1.散热器的计算基于散热器散热的原始参数和散热器的整体尺寸。散热器散发的热量等于从发动机传递到冷却液的热量。散热器散发的热量已知后，所需散热面积f可通过以下公式计算：k散热器的传热系数-散热器储备系数、规模和污泥影响等。一般=1.1 1.5，取1.1-冷却水和空气之间的平均温差，取散热器的不同部位，冷却水和空气的温差不同，通常采用平均温差、平均温差可通过以下公式：计算-散热器入口水温，取-散热器出口水温，取-进入散热器的空气温度，取-离开散热器的空气温度，取当冷却水流量为0.2 0.6m/s，取3500时，冷却水向散热器壁的散热系数约为2000 3500。-氢的热导率冷却管为高频对焊冷却管型，=2mm，L=16m，如图1所示可选的双排冷却管，如图2所示图1图2图3c=L4=20毫米d=1=9毫米T=2C 2d=38mm毫米取b=10毫米，t=4毫米。芯厚度t、芯宽度w和芯高度h如图4所示。图4高420毫米，宽538毫米，宽58毫米散热器的正面积(迎风面积)为：每个散热带的有效散热面积(两侧)0.2485所需的管带数量为：45根散热带总散热面积：11.15所需的冷却管数量为134根每个冷却管的表面积大约为冷却管的总表面积约为0.1596134=21.38总散热面积S=21.3811.15=32.53，满足散热面积要求。三膨胀水箱组件的设计1设计原则冷却液流入发动机的冷却回路，并随着温度的升高而膨胀。提供膨胀箱来吸收这部分膨胀体积。根据膨胀箱是否加压，带膨胀箱的冷却系统分为两种类型：系统甲：增压系统中有一个用于冷却液的膨胀空间(膨胀箱)。冷却液循环进入膨胀空间进行气液分离。膨胀罐应耐热耐压，位于散热器上方，并保持系统压力适当。系统B:增压系统中有一个用于冷却液的膨胀空间(膨胀箱)，气液分离只在溢流到膨胀箱时进行。膨胀罐需要较少的热阻、容量和位置。膨胀罐由两个注塑部件组成，通过焊接(热焊接和超声波焊接)集成在一起。不同的形式四.冷却风扇的选择根据同类型汽车发动机的发动机参数和参考，选用轴流电风扇。它由安装在散热器上的石蜡型温度控制开关控制(以控制水温87 97)，并自动控制风扇电机的运行以保持发动机温度正常。这种自动控制的冷却系统启动迅速，布置自由。风机的性能参数包括风量、压头和功率。1.冷却空气需求，考虑到空气量的泄漏，风扇的空气量大于计算的空气量，即，考虑泄漏系数，通常=1.05 1.15，取1.06。2.风扇的压头，其中散热器空气阻力(Pa)-除散热器外的风道阻力，根据经验数据=200-500帕乘坐400帕。3.风扇的功率，其中-风扇效率，一般=0.3 0.6，取0.5。根据风机和同类型参考风机的性能参数，本设计中，叶片材料为聚丙烯塑料(PP)，截面形状为翼形，前弯叶片(如图1所示)，叶片安装角度(叶片与风机旋转平面之间的角度)一般为，叶片数取7，叶片数取奇数，可有效降低风机噪声。风扇直径为420毫米